Фото: © Cai Xin

Созданы уникальные наручные часы для мониторинга химического состава тела

Исследователи создали уникальные наручные часы, которые содержат множество модулей, включая матрицу датчиков, микрожидкостный чип, обработку сигналов и систему отображения данных для мониторинга химических веществ в человеческом поту. Их исследование опубликовано в журнале ACS Nano.

«Они могут непрерывно и точно отслеживать уровни ионов калия (K натрия (Na и кальция (Ca 2 предлагая возможности отслеживания как в режиме реального времени, так и в долгосрочной перспективе», — рассказывает старший научный сотрудник проф. Дж. Хуан Синцзю из Института физики твердого тела Института физических наук Хэфэй Китайской академии наук.

В области датчиков пота, основанных на электрохимических методах, был достигнут огромный прогресс, что упрощает отслеживание изменений в организме. Стабильность чипа датчика имеет решающее значение для эффекта его применения и срока службы, что является ключом к обеспечению долгосрочной надежной работы датчика.

Поэтому исследователи сосредоточились на разработке стабильного интерфейса SC в качестве основных компонентов, при этом полностью интегрировав несколько модулей датчика пота, чтобы обеспечить одновременный и надежный мониторинг нескольких целевых ионов.

В этом исследовании ученые разработали серийные матрицы датчиков на основе иерархического многослойно-пористого сшитого пористого углерода, легированного N, покрытого восстановленным оксидом графена (NPCs rGO-950) микросфер с высокой гидрофобностью в качестве основного материала. Это позволило осуществлять высокоселективный мониторинг ионов K Na+ и Ca2 в человеческом поту.

Используя компьютерную томографию и моделирование потенциальной диффузии на границе раздела твердых тел, они обнаружили, что диффузия веществ между твердыми поверхностями раздела очень низкая, а способность накапливать электрический заряд на этих поверхностях раздела высока. Это обеспечивает превосходную потенциальную стабильность, обратимость, повторяемость и избирательность матриц датчиков.

Долгосрочная надежность этих часов является многообещающей. Они могут последовательно отслеживать три иона в человеческом поту более 6 месяцев, превосходя стабильность многих других датчиков, о которых сообщалось.

По словам команды, это исследование представляет собой комплексный подход к дизайну материалов, исследованию интерфейсных механизмов, массовому производству сенсорных чипов и полной модульной интеграции, предоставляя больше возможностей для носимых электрохимических датчиков пота.

Поделиться:

Подписывайтесь на краткие, но содержательные новости со всего мира
глазами молодого поколения в Телеграм и ВКонтакте.

Почитайте также

В Уфе разработаны датчики для обнаружения опасных веществ

297 В молодежной лаборатории «Сенсорные системы на основе устройств интегральной фотоники» Уфимского университета науки и …